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核電廠數字化儀控系統I/O卡件備件數量優化

2021-04-08 06:29:22夏林路周世梁陳浠毓
核科學與工程 2021年6期
關鍵詞:核電廠模型系統

張 磊,夏林路,周世梁,陳浠毓

核電廠數字化儀控系統I/O卡件備件數量優化

張 磊1,夏林路1,周世梁1,陳浠毓2

(1. 華北電力大學 核科學與工程學院,北京 102206;2. 中國核電工程有限公司,北京 100840)

數字化儀控系統(DCS)是核電廠的神經中樞,是一種以微處理器為基礎,采用控制功能分散顯示、操作集中、兼顧分而自治和綜合協調的設計原則的儀表控制系統,它對機組的安全、經濟運行起著至關重要的作用。I/O卡件是DCS與現場儀表交互的關鍵部件,當I/O卡件出現故障時,需要及時更換,所以I/O卡件需要一定數量的備件。如果備件過少,系統可用率達不到要求,反之會導致總費用過高。基于馬爾可夫模型,提出了一種可用率約束條件下,考慮共因失效的I/O卡件備件數量優化方法。并采用概率檢測器PRSIM實現了對馬爾可夫模型的定量分析,得出了滿足可用率的約束條件的最少備件數,達到降低核電廠DCS運行維護費用的同時,保證其安全可靠運行的優化效果。

I/O卡件;馬爾可夫模型;共因失效;備件數量;PRISM

核電廠DCS是核電廠的“神經系統”,它是以計算機、網絡通訊為基礎的分布式控制系統,它對于核電廠的安全運行至關重要[1]。在核電廠儀控系統中I/O卡件幾乎包含了所有常規卡件,如模擬量輸入(包括差分輸入、熱電偶和電阻溫度傳感器)、模擬量輸出、數字量輸入、轉速、速度傳感器的輸入和脈沖計數等[2]。整個儀控系統中,一般I/O卡件故障率相對較高,常見的失效模式有電極開路或時通時斷、點擊短路、可焊接性差、無法工作等。……

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